Soutenance de thèse de Yoan Boussès

Yoan Boussès soutient sa thèse en Mécanique Numérique et Matériaux le 5 mai 2021

Prédiction et modélisation des propriétés mécaniques des composites dentaires – approche expérimentale, théorique et numérique

Yoan Boussès a fait sa thèse dans l'équipe CSM, sous la direction de Yannick Tillier, CEMEF et de Nathalie Brulat,Chercheure associée, Faculté de Chrirurgie Dentaire, Université Côte d'Azur. Ce projet a été mené dans le cadre du projet ANR Toothbox* sur financement d'Armines.  Il soutient sa thèse de doctorat en Mécanique Numérique et Matériaux le 5 mai 2021 devant le jury suivant :

• Pr. Brigitte GROSGOGEAT (Univ. Lyon 1 LMI-Univ. Claude Bernard, Villeurbanne) : rapporteur
   
• Pr. Daniel RITTEL (Inst. de Technologie d'Israël, Haifa, Israël) : rapporteur
   
• Pr. Pierre COLON (Université de Paris, Paris) : examinateur
   
• Pr. Pierre-Olivier BOUCHARD (MINES ParisTech-CEMEF, Sophia Antipolis) : examinateur
   

Résumé :

Les lésions carieuses étant les pathologies dentaires  les plus répandues, la restauration des tissus lésés est un problème de santé publique mondial. Les fabricants de résines composites de restauration se doivent donc de proposer des matériaux toujours plus performants et durables tout en répondant aux recommandations sanitaires. Ce processus de développement est coûteux et pourrait être amélioré par une meilleure compréhension de leur comportement mécanique et par l’élaboration de modèles théoriques et numériques prédictifs de leurs propriétés.

Dans cette thèse, un matériau expérimental est testé avant et après des protocoles de vieillissement accéléré (thermocyclage). Un protocole expérimental détaillé a été établi pour que les résultats soient reproductibles et comparables entre eux. Des modèles prédictifs de la limite élastique et du module élastique, initialement proposés pour d’autres applications, sont confrontés aux résultats de campagnes expérimentales puis adaptés aux spécificités des composites dentaires, fortement chargés. Le recours à un modèle numérique de composite permet en outre d’enrichir la base de données expérimentale en jouant par exemple sur les modules des constituants, sans avoir à produire réellement les matériaux. Malgré certaines limitations de cette approche innovante, la confrontation des résultats expérimentaux, théoriques et numériques offre des perspectives très encourageantes. Ils permettent notamment de prédire plus simplement des caractéristiques essentielles des composites, d’effectuer des liens directs entre des propriétés macroscopiques et microscopiques, et d’améliorer la compréhension des mécanismes de vieillissement de ces matériaux.

Mots-clés : Caractérisation mécanique des composites dentaires, Thermocyclage, Interfaces, Modélisation numérique, Propriétés élastiques

Image MEB des deux faciès de rupture d'un composite non-vieilli. Observation de charges fracturées (en rouge) et contournées (vert et bleu)

*Projet ANR-16-CE08-0024 – TOOTHBOX – Boite à outils expérimentale et numérique pour le développement de composites dentaires plus durables